[发明专利]薄膜晶体管及包括该薄膜晶体管的平板显示装置

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2008年3月3日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请 10-2008-0019692的权益，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明各方面涉及薄膜晶体管及包括该薄膜晶体管的平板显示装置，更 具体地，涉及包括含有非晶12CaO·7Al₂O₃(C12A7)的沟道层的薄膜晶体管， 以及包括该薄膜晶体管的平板显示装置。

背景技术

场效应晶体管是包括栅极、源极和漏极的有源器件，并通过对栅极加压 以控制流经源极和漏极之间的电流来工作。特别是在陶瓷、玻璃或塑料形成 的绝缘基板上将薄膜用作沟道层的场效应晶体管被称为薄膜晶体管(TFT)。

因为TFT利用了薄膜技术，所以它们易于在表面积相对较大的基板上 形成，并广泛用作诸如液晶显示器(LCD)等平板显示装置的驱动单元。即， 利用在基板上形成的TFT能够开通或关闭图像像素。特别是预计在未来的 高性能有机发光装置中，通过TFT能够有效地控制像素电流。此外，驱动 和控制完整图像的TFT电路可在图像显示区域周围的基板上形成，从而提 供高性能的LCD装置。

TFT的最广泛使用形式是将多晶硅膜或非晶硅膜用作沟道层材料。韩国 专利公开1997-0013427公开了这种TFT。但是，在使用非晶硅或多晶硅时， 需要高温工艺，且难以在塑料或膜基板上形成此材料的膜。

作为在低温下能够在塑料基板上成膜的材料，正在开发诸如并五苯等有 机半导体膜。该有机半导体具有芳环，而且在结晶时，由芳环的堆叠方向得 到较高的载流子迁移率。然而，诸如并五苯等有机半导体在较高的温度下通 常是不稳定的。由于彼此间的功函不同，在常规薄膜晶体管的源极和漏极形 成材料和有机半导体层形成材料之间，几乎不可能实现欧姆接触。此外，源 极和漏极通常由无机材料组成，而有机半导体层由有机材料构成，因而源/ 漏极和有机半导体层之间的粘着力不尽人意。

发明内容

本发明各方面提供一种包括沟道层的薄膜晶体管，所述沟道层包含非晶 12CaO·7Al₂O₃(C12A7)。本发明各方面还提供一种包括所述薄膜晶体管的平 板显示装置。

根据本发明的一个方面，提供一种薄膜晶体管，包括形成在基板上的栅 极、与栅极绝缘的源极和漏极、与栅极绝缘并电连接源极和漏极的沟道层、 以及布置在沟道层和栅极之间的绝缘层，其中沟道层包括非晶 12CaO·7Al₂O₃(C12A7)，或者提供一种薄膜晶体管，包括形成在基板上的源 极和漏极、与源极和漏极绝缘的栅极、电连接源极和漏极并与栅极绝缘的沟 道层、以及布置在沟道层和栅极之间的绝缘层，其中沟道层包含非晶 12CaO·7Al₂O₃(C12A7)。

根据本发明的各方面，沟道层的厚度可为5～200nm。根据本发明的各 方面，所述沟道层可通过在100～600℃的温度下热处理绝缘层上沉积的 12CaO·7Al₂O₃膜来形成。根据本发明的各方面，基板可为SUS基板、玻璃 基板或塑料基板。根据本发明的各方面，沟道层的带隙值可为3～3.5eV。

根据本发明的各方面，提供一种包括前述薄膜晶体管和显示装置的平板 显示装置。根据本发明的各方面，所述显示装置可为有机发光装置(OLED) 或液晶显示(LCD)装置。

在以下说明中将部分阐述本发明的其它方面和/或优点，其部分内容在 说明书中是显而易见的，或者可通过本发明的实践而理解。

附图说明

从以下结合附图对示例性实施方式的描述中，本发明的这些和/或其它 方面和优点会变得显而易见并更易于理解，其中：

图1是示例性说明根据本发明示例性实施方式的薄膜晶体管结构的截 面图；

图2是示例性说明根据本发明另一个示例性实施方式的薄膜晶体管结 构的截面图；

图3是根据本发明的示例性实施方式，包括本发明薄膜晶体管的平板显 示装置的截面图；

图4是说明在根据本发明示例性实施方式的薄膜晶体管内形成的沟道 层的XRD分析结果的图谱；